KR200371833Y1 - 반사경 각도조절 집광식태양열집열기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 집광식태양열집열기에 관한 것으로, 집열기의 내부에 장착되어 있는 반사경이 태양의 이동방향에 따라 이동하면서 태양광을 집광하여 고온의 태양열에너지를 이용하는 반사경 각도조절 집광식 태양열집열기에 관한 것이다.

종래의 집열기는 집열기 내부에서 반사경은 고정시키고 집열기 자체를 이동시켜 설치면적이 넓고, 장치비도 고가여서 사용상에 문제점이 많았다.

본 고안은 집열기 케이스(1)의 내측 하부에 모터(2)와 피니언기어(3)와 랙기어(4)를 설치하고, 랙기어(4)의 치차와 반사경(5)의 배면에 장착된 치차(6)가 서로 맞물리도록 배치하며, 반사경(5)의 초점부위에 물이 통과하는 파이프(7)를 배치하고, 그 상부에 파이프지지대(8)와 투명유리(9)를 순차적으로 배치하고, 투명유리(9)의 가장자리와 케이스의 걸이(10) 부분을 (ㄷ)자형 조임쇠(11)로 걸어 볼트너트(12)로 고정시키고, 케이스(1) 측면의 파이프(7)가 입출하는 통로(13)에 캡(14)을 설치하여 구성한 것으로, 집열기 내부에 있는 반사경의 각도를 태양의 이동경로를 따라 조정하여 집광력을 높이고 집열효율을 증가시키는 것을 특징으로 하며, 화석에너지를 대체하는 재생에너지를 생산하는 기기로써 환경적 경제적 산업적 효과가 크게 기대되는 고안이다.

Description

반사경 각도조절 집광식태양열집열기{omitted}

본 고안은 집광식태양열집열기에 관한 것으로, 집열기의 내부에 장착되어 있는 반사경이 태양의 이동방향에 따라 이동하면서 태양광을 집광하여 고온의 태양열에너지를 이용하는 반사경 각도조절 집광식 태양열집열기에 관한 것이다.

종래의 집광식태양열집열기의 반사경은 케이스 없이 반사경만을 단독으로 사용하는 경우와 케이스의 내부에 반사경을 배치하여 사용하는 경우의 2가지로 대별되고, 반사경만 단독으로 사용하는 경우는 반사경의 주위에 아무런 장애물이 없기 때문에 태양의 위치를 추적하며 반사경의 이동을 가능하게 할 수 있으나, 반사경이 케이스 내부에 장착되는 경우에는 반사경 자체의 이동에 문제점이 있었다.

즉, 기존의 집광식태양열집열기는 케이스 내부에 있는 반사경을 파이프의 후면에 고정시키고, 보다 많은 태양광을 받아 들이기 위하여 케이스에 태양추적장치를 장착하여 반사경이 아닌 태양열집열기 자체를 이동시킴에 따라 태양을 따라 이동하는 태양열집열기를 설치하는 경우 태양열집열기가 이동하는 경로 이상의 면적이 소요되었고, 태양추적장치 등의 별도의 장치비용도 많이 소요되어 태양열집열기의 설치나 사용상의 문제점이 많았다.

본 고안의 목적은 태양열집열기 내부에 설치된 다수의 반사경을 고정된 상태로 두지 않고, 소형모터와 랙기어와 피니언기어와 반사경치차를 이용하여 반사경의 각도가 조절되게 함으로써 보다 많은 태양광을 받아들이게 하는 집광식태양열집열기를 제공함으로써, 저렴한 비용으로 콤팩트하게 제작하며, 대량생산에 따른 생산성 증가와 코스트다운 및 낭비되는 에너지의 재생이나 활용을 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 태양열집열기의 단면도

제2도는 파이프 배면에 반사경을 배치한 평면도

제3도는 태양을 따라 이동하는 반사경의 형태를 나타낸 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 케이스 2. 모터

3. 피니언기어 4. 랙기어

5. 반사경 6. 반사경치차

7. 파이프 8. 파이프지지대

9. 투명유리 10. 걸이

11. 조임쇠 12. 볼트터트

13. 통로 14. 캡

본 고안에 따르면, 태양열집열기 케이스의 내부에 모터와 랙기어와 피니언기어를 배치하고, 배면에 치차가 있는 반사경을 랙기어에 장착하고 모터를 가동시키면, 모터에 의해 구동되는 피니언기어에 맞물려 있는 랙기어가 작동하고, 랙기어에 치합되어 있는 반사경치차가 이동함에 따라 다수의 반사경이 태양을 따라 각도를 조절하여, 반사경과 태양광이 항상 수직이 될 수 있도록 함으로써 보다 많은 태양에너지를 얻을 수 있는 반사경 각도조절 집광식태양열집열기가 제공된다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 태양열집열기의 단면도에 관한 것으로서, 집열기 케이스(1)의 내측 하부에 모터(2)와 피니언기어(3)와 랙기어(4)를 설치하고, 랙기어(4)의 치차와 반사경(5)의 배면에 장착된 반사경치차(6)가 서로 맞물리도록 배치하며, 반사경(5)의 초점부위에 물이 통과하는 파이프(7)를 배치하고, 그 상부에 파이프지지대(8)와 파이프지지대(8)의 걸이(15)부분과 투명유리(9)의 사이에 각각 실링(16)을 삽입하여 순차적으로 배치하고, 투명유리(9)의 가장자리와 케이스의 걸이(10) 부분을 (ㄷ)자형 조임쇠(11)로 걸어 볼트너트(12)로 고정시키고, 케이스(1) 측면의 파이프(7)가 입출하는 통로(13)에 캡(14)을 설치하여 구성한 것으로, 모터(2)에 의해 가동되는 피니언기어(3)와 랙기어(4)에 의해 반사경(5)의 초점이 케이스(1) 내부에서 태양을 따라 이동하면서 보다 많은 태양광을 집광시키고, 캡(14)에 의해 케이스(1)를 밀폐시켜 내부에서 발생되는 태양열을 외부로 유출시키지 않고 케이스(1) 내부에서 파이프(7)를 가열시키며, 순환펌프를 이용하여 고온으로 가열된 파이프(7)의 내부로물을 강제순환시켜 파이프(7)를 통과한 물이 고온수로 변화하도록 하는 것을 특징으로 한다.

도 2는 파이프 배면에 반사경을 배치한 평면도에 관한 것으로써, 기존 케이스(1)의 내부에 설치되는 파이프(7)의 배치 형태별로 파이프(7)의 배면에 반사경(5)을 배치하여 구성한 것으로, 파이프(7)의 재질이 단순한 구리관에서 히트파이프 및 이들 재료를 결합한 진공관이든 관계없이 사용할 수 있고, 파이프관의 형태가 직열식이든 병렬식이든 구별하지 않고 사용하여 열효율을 증대시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

도 3은 태양을 따라 이동하는 반사경의 형태를 나타낸 단면도에 관한 것으로써, 모터(2)와 피니언기어(3)와 랙기어(4)와 반사경치차(6)가 일체가 되도록 구성한 것으로, 모터(2)에 의해 가동되는 피니언기어(3)와 랙기어(4)에 의해 반사경(5)이 케이스(1) 내부에서 태양을 따라 각도를 변화시키도록 한 것이며, 그림 a와 b와 c는 태양열집열기의 케이스(1)가 수평으로 설치된 상태에서 반사경(5)이 태양을 추적하며 각도를 조절하는 것을 나타내고, 그림 d와 e는 태양열집열기의 케이스(1)가 수직으로 설치된 상태에서 반사경(5)이 태양을 추적하며 각도를 조절하는 것을 나타내고 있는데, 반사경(5)과 태양이 항상 정면으로 마주보는 상태에서 보다 많은 태양광을 받아들일 수 있도록 조절하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이, 반사경치차(6)와 모타(2)와 피니언기어(3)와 랙기어(4)를 결합하여 반사경(5)의 각도를 조절할 수 있는데, 이들이 작동하는 방법은 다음과 같다.

케이스(1) 상의 모타(2)가 정회전을 하면서 모터(2)에 연결된 피니언기어(3)를 정회전시키면 랙기어(4)가 작동하고 랙기어(4)의 치차에 맞물려 있는 반사경 배면의 반사경치차(6)가 작동하여 반사경(5)의 방향을 조정하고, 반대로 모타(2)가 역회전을 하면서 모터(2)에 연결된 피니언기어(3)를 역회전시키면 랙기어(4)가 반대로 작동하고 랙기어(4)의 치차에 맞물려 있는 반사경(5) 배면의 반사경치차(6)가 반대로 작동하여 반사경(5)의 방향을 반대로 조정하여 태양을 추적하면서 태양광을 보다 많이 흡수할 수 있도록 작용하는 것이다.

이와 같이 본 고안에 의한 집광식태양열집열기는 모터와 피니언기어와 랙기어와 반사경의 결합에 의하여 반사경의 각도를 조절함으로써 고열을 얻을 수 있도록 구성한 것으로, 낭비되고 있는 무한한 태양에너지를 단독 및 공동주택, 대형건축물, 온실, 비닐하우스, 양식(어)장, 건조장, 공장 등의 각종 건축물에 소요되는 에너지나 산업용 등에 필요한 에너지로 전환하여 이용함으로써 환경적 또는 경제적 효과가 크게 기대된다.

또한, 각 개별 반사경을 조합하여 소형, 중형 또는 대형으로 다양하게 조립하여 사용할 수 있으므로, 생산성이 우수하여 산업적 제품으로써의 효과도 매우 큰 고안이라고 할 수 있다.

Claims (1)

1. 반사경의 각도를 조절하는 집광식태양열집열기에 있어서,

   박스형상의 케이스(1)와;

   상기 케이스(1)의 내부에 태양광을 집광하기 위한 오목거울 형태의 다수의 반사경(5)과;

   상기 반사경(5)의 이동을 용이하게 하기 위한 반사경 배면의 반사경치차(6)와;

   상기 반사경(5)의 하부에 설치되어 반사경(5)이 태양을 따라 각도를 조절할 수 있도록 한 랙기어(4)와;

   상기 랙기어(4)를 가동시키는 모터(2)에 의해 구동되는 피니언기어(3)와;

   상기 반사경(5)의 초점부위에 고정되어 물이 가열되면서 통과할 수 있도록 한 파이프(7)와;

   상기 파이프(7)의 위치가 반원통형의 반사경의 초점에 일직선으로 배치되도록 조절하는 파이프지지대(8)와;

   상기 케이스(1) 측면의 파이프(7)가 입출하는 통로(13)를 밀폐시키기 위한 캡(14)과;

   상기 케이스(1)의 상부에 설치되어 반사경(5)과 내부 장치를 보호하기 위한 투명유리(9)와:

   상기 투명유리(9)와 케이스(1)를 박스 형상으로 결합하여 케이스 전체를 밀폐시켜 구성함으로써, 반사경(5)들이 케이스(1) 내부에서 집광각도를 변화시켜 항상 태양을 마주보도록 하는 것을 특징으로 하는 반사경 각도조절 집광식태양열집열기